[發(fā)明專利]一種耐熱聚苯胺材料及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811651627.8
• 申請(qǐng)日: 2018-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN109666296A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 呂貝貝
• 主分類號(hào): C08L79/02
• 分類號(hào): C08L79/02;C08L33/12;C08K9/06;C08K3/04
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種耐熱聚苯胺材料及其制備方法，所述的耐熱聚苯胺材料是由下述重量份的原料組成的：苯胺240?300、過硫酸銨7?9、亞磷酸5?6、二異氰酸酯1?2、耐熱穩(wěn)定劑2?3、碳納米管14?20、甲基丙烯酸甲酯20?30、雙酚A3?5、硅烷偶聯(lián)劑kh550 10?13。本發(fā)明有效的改善了碳納米管在聚合物間的分散相容性，從而提高了成品材料的力學(xué)穩(wěn)定性，同時(shí)，在反應(yīng)中引入了雙酚A對(duì)聚合物進(jìn)行改性，有效的提高了成品的耐熱強(qiáng)度，提高了成品的綜合性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，具體涉及一種耐熱聚苯胺材料及其制備方法。

背景技術(shù)

導(dǎo)電聚合物屬于贗電容電極材料，其與碳基和金屬氧化物電極材料相比是一種較新的電極材料，聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯等具有共軛結(jié)構(gòu)的聚合物及其衍生物是目前較為常見的導(dǎo)電聚合物。導(dǎo)電聚合物具有合成成本低廉，對(duì)環(huán)境沒有污染，并且可在較高的電壓下工作，充放電的時(shí)間短以及高的理論比電容等優(yōu)良特性，因此受到研究者們的廣泛關(guān)注。但是，導(dǎo)電聚合物在經(jīng)歷連續(xù)的充放電之后，其體積會(huì)發(fā)生收縮和膨脹從而破壞導(dǎo)電聚合物的結(jié)構(gòu)，這將嚴(yán)重降低其的循環(huán)壽命并阻礙其在超級(jí)電容器中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種耐熱聚苯胺材料及其制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種耐熱聚苯胺材料，是由下述重量份的原料組成的：苯胺240-300、過硫酸銨7-9、亞磷酸5-6、二異氰酸酯1-2、耐熱穩(wěn)定劑2-3、碳納米管14-20、甲基丙烯酸甲酯20-30、雙酚A3-5、硅烷偶聯(lián)劑kh550 10-13。

所述耐熱穩(wěn)定劑為硬脂酸鈣、二月桂酸二丁基錫中的一種。

所述耐熱聚苯胺材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）取過硫酸銨，加入到其重量20-30倍的去離子水中，攪拌均勻；

（2）取碳納米管，加入到其重量6-9倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入硅烷偶聯(lián)劑kh550，在50-60℃下保溫?cái)嚢?-2小時(shí)，得氨基分散液；

（3）取亞磷酸、甲基丙烯酸甲酯、苯胺混合，加入到混合料重量5-7倍的去離子水中，攪拌均勻，送入到反應(yīng)釜中，通入氮?dú)猓{(diào)節(jié)反應(yīng)釜溫度為60-70℃，加入上述過硫酸銨水溶液，保溫?cái)嚢?-5小時(shí)，出料，過濾，將沉淀干燥，加入到其重量3-4倍的氯化亞砜中，送入到70-75℃的恒溫水浴中，保溫?cái)嚢?0-24小時(shí)，蒸餾除去氯化亞砜，得酰氯化改性聚合物；

（4）取二異氰酸酯、雙酚A共混，加入到混合料重量4-6倍的甲苯中，攪拌均勻，得甲苯溶液；

（5）取上述酰氯化改性聚合物，加入到氨基分散液中，攪拌均勻，升高溫度為60-75℃，保溫?cái)嚢?0-15小時(shí)，旋蒸除去乙醇，加入到上述甲苯溶液中，升高溫度為90-95℃，超聲1-2小時(shí)，旋蒸，除去甲苯，與耐熱穩(wěn)定劑共混，攪拌均勻，送入到擠出機(jī)中，熔融擠出，冷卻，即得所述耐熱聚苯胺材料。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明首先以甲基丙烯酸甲酯、苯胺為共混單體，通過亞磷酸摻雜，在過硫酸銨作用下聚合，然后分散到氯化亞砜中，得到酰氯化改性聚合物，之后采用氨基硅烷處理碳納米管，與酰氯化改性聚合物共混，在含有雙酚A的甲苯溶液中反應(yīng)，有效的改善了碳納米管在聚合物間的分散相容性，從而提高了成品材料的力學(xué)穩(wěn)定性，同時(shí)，在反應(yīng)中引入了雙酚A對(duì)聚合物進(jìn)行改性，有效的提高了成品的耐熱強(qiáng)度，提高了成品的綜合性能；本發(fā)明的材料穩(wěn)定性高，有效的降低了成品在經(jīng)歷連續(xù)的充放電之后，其體積會(huì)發(fā)生收縮和膨脹的現(xiàn)象，提高了循環(huán)壽命，本發(fā)明的電容材料具有較高的電容和電循環(huán)穩(wěn)定性。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1